CN115485796A

CN115485796A - 变压器及制造方法

Info

Publication number: CN115485796A
Application number: CN202180031946.2A
Authority: CN
Inventors: L·迈克尔斯基; P·克利斯; M·切谢尔斯基; W·索布查克
Original assignee: Hitachi Energy Switzerland AG
Current assignee: Hitachi Energy Co ltd
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-12-16
Also published as: EP3907747C0; WO2021224137A1; US20230136592A1; EP3907747B1; EP3907747A1

Abstract

一种变压器包括具有箱壁(21、22、25)的箱(20)。箱壁(21、22、25)包括具有芯部(41)的复合板(40)。箱(20)具有流体密封插入件(30)。

Description

变压器及制造方法

技术领域

本发明涉及变压器，并且更具体地，涉及油绝缘变压器。

背景技术

油绝缘变压器广泛用于发电、输电和/或配电。油绝缘变压器具有一个用来储存绝缘油的箱。类似的箱可以用于其它流体绝缘变压器。

传统上，变压器箱由实心金属壁组成。金属壁的内表面上可以布置加强结构。这种构造通常与制造工艺中的显著重量和/或显著成本有关。加强结构的存在可以允许使用更小厚度的金属壁，但是会导致不期望的变压器有效部件与壁之间的间距增加。

CN208632440U公开了一种用于变压器油箱的涂层结构。

US2017/0279251A1公开了一种包括具有侧壁的流体填充箱的变压器。为了防止轰击和/或破碎效应，侧壁以防弹方式形成并且由牵引强度大于1000MPa的材料制成，或者提供由这种材料制成的防弹加强件。

发明内容

需要提供改进的变压器箱。特别需要提供一种能够安全地储存诸如绝缘油的绝缘流体，同时与传统变压器箱设计相比，提供结构完整性或抵抗性与重量之间的改善的平衡的变压器箱及其制造方法。特别需要提供允许有效变压器部件更靠近箱壁定位的变压器箱及其制造方法。

提供了独立权利要求中所记载的变压器和制造方法。从属权利要求限定了实施例。

根据本发明的实施例，复合板用于形成变压器箱的壁。根据本发明的变压器箱具有包括复合板的壁。

复合板可以具有夹层结构，该夹层结构包括第一表层和第二表层，并且第一表层和第二表层之间夹持有芯部。

芯部可以是蜂窝芯部。芯部可以具有另外的结构，诸如波状(波浪式)结构。这种复合板以低重量提供期望的机械特性。

根据本发明的实施例，提供了一种包括复合板的变压器箱。复合板可以附接在流体密封插入件的外表面上，特别地附接在油密封插入件的外表面上。复合板可以通过例如胶合、焊接、铆接或螺栓连接的方式附接在流体密封插入件的外表面上。可选地，复合板可以彼此附接。可以设置以与相邻复合板的内表层和外表层重叠的关系插置的接合插入件。

复合板可以是预制板，其可以诸如通过胶合、焊接、铆接或螺栓连接的方式固定为一体单元。因此，可以有效地制造变压器箱。

在变压器箱中，可以由复合板提供结构刚度。流体密封插入件可以操作用于防止绝缘流体接触复合板。可以由复合板提供结构刚度，复合板可以具有比流体密封插入件高的抗弯刚度。因此，提供期望的结构刚度和提供流体密封性的功能可以分开，从而允许使用提供刚度与重量的良好平衡的复合板。

根据实施例的变压器包括具有箱壁的箱，其中，箱壁包括具有芯部的复合板。箱可以具有流体密封插入件。

芯部可以是蜂窝芯部、波状芯部，或者可以具有另外的构造。

芯部可以优选地限定单元，同时在复合板的内部提供将复合板的表层互连的结构。

变压器可以是油绝缘变压器。

复合板的刚度，特别地抗弯刚度，可以超过流体密封插入件的抗弯刚度。

流体密封插入件可以是油密封的。

流体密封插入件的底部和多个侧部可以一体形成或通过焊接彼此接合。

流体密封插入件可以具有上边缘。

上边缘可以与流体密封插入件的多个侧部一体形成。

上边缘可以延伸使得其在复合板的上端上方延伸。

流体密封插入件可以由金属制成。

流体密封插入件可以由聚合物制成。

流体密封插入件的内表面可以由平面组成。

流体密封插入件的内表面可以由平面组成，特别地由具有矩形形状的五个平面组成。

套管开口可以形成在平面中的至少一个中。

流体密封插入件的内表面可以没有突起，特别地没有加强结构。

复合板可以邻接在流体密封插入件的外表面上。

复合板可以通过粘合剂固定到流体密封插入件的外表面。

箱壁可以包括底壁和多个侧壁。底壁和多个侧壁中的每个可以分别包括至少一个复合板。

底壁可以包括多个复合板。

多个侧壁中的每个可以包括多个复合板。

多个复合板可以彼此固定。

变压器可以包括套管。

复合板可以在与套管相邻处包括非磁性材料或可以由非磁性材料制成。

复合板可以包括芯部(例如蜂窝芯部)的单元中的填充物。填充物可以包括松散的材料。填充物可以提供消音特性。

复合板中的每个可以包括芯部(例如蜂窝芯部)的单元中的填充物。

芯部(例如蜂窝芯部)可以包括或可以由以下中的至少一种形成：铝、不锈钢、

聚丙烯、聚碳酸酯，但不限于此。

第一表层和第二表层可以包括或可以由以下中的至少一种形成：铝、不锈钢、高压层压板、玻璃/环氧树脂预浸材料、玻璃纤维，但不限于此。

第一表层和第二表层可以使用商业级增韧环氧树脂或改性环氧树脂膜粘合剂粘附到芯部(例如蜂窝芯部)，但不限于此。

根据实施例的变压器包括具有箱壁的箱，其中，箱壁包括具有芯部的复合板，并且其中，复合板可以彼此固定，并且相邻复合板的蜂窝芯部之间插置有接合元件。

接合元件可以由可焊接到复合板的表层的材料制成。

相邻的复合板可以以油密封的方式彼此附接。

相邻的复合板可以通过油密封焊缝彼此附接。

相邻的复合板可以使用螺栓或铆钉彼此附接。通过使用油密封接合元件可以实现油密封连接。

复合板可以包括第一复合板和第二复合板，该第一复合板和第二复合板布置成相对于彼此成角度，特别地成90°角。

接合元件可以在芯部之间延伸，例如，在相对于彼此成角度地布置的第一复合板和第二复合板的蜂窝芯部之间延伸，以在其间提供过渡。

接合元件可以具有第一接合面和第二接合面，该第一接合面和第二接合面邻接在相邻复合板的第一表层和第二表层上。

接合元件可以具有内部支柱构件，该内部支柱构件在接合元件的第一接合面和第二接合面之间延伸。

相邻复合板之间的焊接线和/或复合板与接合元件之间的焊接线可以从粘合剂层偏移，该粘合剂层将芯部(例如蜂窝芯部)连接至相邻复合板的表层。

根据本发明的方法包括使用复合板来形成变压器箱的壁。

复合板可以具有夹层结构，该夹层结构包括第一表层和第二表层，并且第一表层和第二表层之间夹持有芯部(例如蜂窝芯部)。

根据实施例的制造变压器箱的方法包括形成流体密封插入件，并将具有芯部(特别地蜂窝芯部)的复合板固定在流体密封插入件上。

流体密封插入件可以形成为具有底部和通过弯曲或真空成型形成的侧部的一体组件。

形成流体密封插入件可以包括通过产生油密封焊缝来接合流体密封插入件的底部和侧部。

固定复合板可以包括通过粘合剂将复合板固定在流体密封插入件上。

在该方法中，复合板的刚度，特别地抗弯刚度，可以超过流体密封插入件的抗弯刚度。

在该方法中，流体密封插入件可以是油密封的。

形成流体密封插入件可以包括形成流体密封插入件的上边缘。

形成上边缘可以包括将上边缘与流体密封插入件的多个侧部一体形成。

上边缘可以延伸使得其在复合板的上端上方延伸。

在该方法中，流体密封插入件可以由金属制成。

在该方法中，流体密封插入件可以由聚合物制成。

形成流体密封插入件可以包括形成流体密封插入件使得流体密封插入件的内表面由平面组成。

形成流体密封插入件可以包括形成流体密封插入件使得流体密封插入件的内表面由平面组成，特别地由具有矩形形状的五个平面组成。

形成流体密封插入件可以包括在平面中的至少一个中形成套管开口。

形成流体密封插入件可以包括形成流体密封插入件使得流体密封插入件的内表面没有突起，特别地没有加强结构。

固定复合板可以包括固定复合板使得复合板邻接在流体密封插入件的外表面上。

固定复合板可以包括使用复合板形成箱的底壁和多个侧壁中的每个。

底壁可以形成为包括多个复合板。

多个侧壁中的每个可以形成为包括多个复合板。

固定复合板可以包括将多个复合板彼此固定。

在该方法中，复合板可以形成为在与变压器的套管相邻处包括非磁性材料或由非磁性材料制成。

在该方法中，复合板可以包括芯部(例如蜂窝芯部)的单元中的填充物。填充物可以包括松散的材料。填充物可以提供消声特性。

在该方法中，复合板中的每个可以包括芯部(例如蜂窝芯部)的单元中的填充物。

在该方法中，复合板可以具有夹层结构，该夹层结构包括第一表层和第二表层，并且第一表层和第二表层之间夹持有芯部(例如蜂窝芯部)。

在该方法中，芯部(例如蜂窝芯部)可以包括或可以由以下中的至少一种形成：铝、不锈钢、

聚丙烯、聚碳酸酯，但不限于此。

在该方法中，第一表层和第二表层可以包括或可以由以下中的至少一种形成：铝、不锈钢、高压层压板、玻璃/环氧树脂预浸材料、玻璃纤维，但不限于此。

在该方法中，第一表层和第二表层可以使用商业级增韧环氧树脂或改性环氧树脂膜粘合剂粘附到芯部(例如蜂窝芯部)，但不限于此。

该方法还可以包括在箱的内部安装有效变压器部件。

该方法还可以包括用绝缘流体，特别地绝缘油，填充箱。

根据实施例的形成变压器的方法包括形成具有箱壁的箱，包括将具有芯部的复合板彼此固定，其中相邻复合板的芯部之间插置有接合元件。

在该方法中，接合元件可以由可焊接到复合板的表层的材料制成。

将相邻的复合板彼此固定可以包括将相邻的复合板以油密封方式彼此固定。

将相邻的复合板彼此固定可以包括通过油密封焊缝固定相邻的复合板。

将相邻的复合板彼此固定可以包括使用螺栓或铆钉固定相邻的复合板。

在该方法中，复合板可以包括第一复合板和第二复合板，该第一复合板和第二复合板布置成相对于彼此成角度，特别地成90°角度。

在该方法中，接合元件可以在芯部之间延伸，例如，在相对于彼此成角度地布置的第一复合板和第二复合板的蜂窝芯部之间延伸，以在其间提供过渡。

在该方法中，接合元件可以具有第一接合面和第二接合面，该第一接合面和第二接合面邻接在相邻复合板的第一表层和第二表层上。

在该方法中，接合元件可以具有在接合元件的第一接合面和第二接合面之间延伸的内部支柱构件。

在该方法中，相邻的复合板可以沿着焊接线彼此焊接，该焊接线从将芯部(例如蜂窝芯部)接合到相邻复合板的表层的粘合剂层偏移。可选地或附加地，相邻的复合板可以沿着焊接线焊接到插置构件，该焊接线从将芯部(例如蜂窝芯部)接合到相邻复合板的表层的粘合剂层偏移。

在任一实施例中，变压器可以是用于电力传输和/或配电系统的电力变压器。

在任一实施例中，变压器可以是配电变压器。

在任一实施例中，变压器可以是牵引变压器。

在任一实施例中，变压器可以是具有至少6kVA、至少15kVA或至少25kVA的额定值的变压器。

在任一实施例中，变压器可以具有至少200kVA、至少300kVA或至少400kVA的额定值。

在任一实施例中，变压器可以包括绝缘流体。

绝缘流体可以是以下中的至少一种：矿物油、二甲基硅酮油、酯和合成烃。

在任一实施例中，变压器可以是单相变压器。

在任一实施例中，变压器可以具有多个相。

在任一实施例中，夹层板芯部可以具有沿单元纵轴延伸的六边形形状的单元。当组装时，六边形单元的单元纵轴可以在与使用复合板的变压器箱的侧部或底部正交的方向上延伸。换言之，单元纵轴可以平行于包括相应复合板的侧部或底部的法线延伸。

根据实施例的电力传输和/或配电系统包括根据本公开的任一实施例的变压器。

根据本发明的实施例，提供了具有芯部的用于形成变压器箱的壁的一个或多个复合板的用途。

该用途可以包括形成根据本公开的任一实施例的变压器箱。

根据本发明的变压器和方法获得了各种效果。变压器箱构造采用模块化方法提供一种简单的方式来构建坚固的箱结构，以适应各种尺寸的变压器有效部件。这种利用复合板提供结构支承和尺寸完整性的箱结构允许期望的耐压和抗穿刺性。可以实现板的耐漆和抗老化性。可以通过选择合适的板的位置、大小和边缘处理从复合板构造完整的外壳。流体密封插入件和/或油密封焊缝可以防止复合板内部的粘合剂和/或复合板与流体密封插入件之间的粘合剂接触绝缘油。因此，复合板与箱的内部容积间隔开，使得粘合剂不会被绝缘流体降解。

与传统的变压器箱相比，该变压器箱可以以更简单的方式组装。复合板通过提供高刚度重量比来减轻重量。复合板还可以实现隔音。为了增强隔音效果，可以使用填充有消音介质的芯部。

变压器箱构造不需要将内部筋用作加强件，因此允许箱壁比传统方式更靠近变压器的有效部件。这减少了绝缘流体的量，例如绝缘油的量。

通过使用具有各种横向尺寸和/或厚度的一组预制复合板，通过组合预制组的复合板可以容易地获得各种变压器箱尺寸。这显著促进了制造工艺，并提供了对各种变压器箱尺寸的适应性。

附图说明

将参考附图中所示的优选示例性实施例更详细地解释本发明的主题，在附图中：

图1是根据实施例的变压器箱的示意图。

图2是图1的变压器箱的流体密封插入件的示意图。

图3是图1的变压器箱的复合板的示意立体图。

图4是根据实施例的变压器的示意侧视图。

图5A和图5B是示出了根据实施例的制造变压器箱的方法中形成流体密封插入件的技术的示意图。

图6A至图6F是示出了复合板的示例性边缘的示意截面图。

图7是根据实施例的变压器箱的相邻复合板的示意图。

图8是根据实施例的变压器箱的相邻复合板的示意图。

图9是根据实施例的变压器箱的相邻复合板的示意图。

图10是根据实施例的变压器箱的相邻复合板的示意图。

图11是根据实施例的变压器箱的相邻复合板的示意图。

具体实施方式

将参考附图描述本发明的示例性实施例，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。尽管将在配电变压器的背景下描述一些实施例，但是实施例不限于此。除非另外明确说明，否则实施例的特征可以彼此组合。

根据本发明的实施例，具有芯部和其间夹持有芯部的第一表层和第二表层的复合板用于形成变压器箱。芯部可以是蜂窝芯部，但不限于此。

图1是根据实施例的变压器的箱10的立体图，其具有各自包括多个复合板的多个侧部21、22和底部25，其中流体密封插入件30(诸如油密封插入件)布置在壁结构的复合板40的内侧上。图2示出了流体密封插入件30的示意立体图，并且图3示出了箱10的复合板40的示意局部视图。

箱10具有将插入件30用作流体密封(例如，油密封)容器的构造。应理解，如本文中所用的术语“流体密封”特别旨在意指在除了插入件30中为了允许绝缘流体的通过而设置的开口处之外的所有位置处，严密地防止变压器的绝缘流体的通过。绝缘流体可以是绝缘油，但不限于此。

流体密封插入件30可以提供具有底部35和多个侧部31-34的盒状结构。流体密封插入件30具有可以与多个侧部31-34一体形成的上边缘36。作为说明，可以通过弯曲侧部31-34的部分来形成上边缘36。底部35和侧部31-34可以分别为矩形。流体密封插入件用于提供期望的箱10的流体密封特性，同时防止绝缘流体(例如，绝缘油)接触复合板40。

复合板40布置在流体密封插入件30的底部35和侧部31-34两者的外表面上，并沿着该外表面布置。如图1所示，第一组复合板40可以布置在流体密封插入件30的第一侧部31的外表面上，以沿着变压器箱10的第一侧壁21提供期望的结构完整性或抵抗性，尤其是刚度和抗穿刺性。第二组复合板40可以布置在流体密封插入件30的第二侧部32的外表面上，以沿着变压器箱10的第二侧壁22提供期望的结构完整性或抵抗性，尤其是刚度和抗穿刺性。第三组和第二组复合板(图1中未示出)可以布置在流体密封插入件30的第三侧部33和第四侧部34的外表面上，以沿着变压器箱10的第三侧壁和第四侧壁提供期望的结构完整性或抵抗性，尤其是刚度和抗穿刺性。第五组复合板40可以布置在流体密封插入件30的底部35的外表面上，以沿着变压器箱10的底壁25提供期望的结构完整性或抵抗性，尤其是刚度和抗穿刺性。

变压器箱10提供了必要的刚度和流体密封性，期望的刚度由复合板40提供，而期望的流体密封性由流体密封插入件30提供。复合板40的刚度可以超过流体密封插入件30的壁的刚度。作为说明，沿着流体密封插入件30的第一侧部31彼此附接的复合板40的抗弯刚度可以超过流体密封插入件30的第一侧部31的抗弯刚度。这可以类似地应用于其它侧壁和底壁25。

如图2所示，流体密封插入件的内表面(其提供变压器箱10的内表面)可以由五个平面组成，这些平面上没有设置任何向内的突起。即使在组装的变压器中使用时，也无需在变压器箱10的内表面上设置加强元件以提供增强的完整性或抵抗性。由于消除了对传统构造中焊接到变压器箱壁的内部筋的需求，因此简化了组装过程。通过从箱10的内部去除加强件，并得到光滑的壁表面，可以实现与有效部件更近的距离。这可以减少变压器油的用量，因为有效部件可以更靠近箱壁定位。

如图1所示，变压器箱20的所有侧壁21、22和底壁25可以具有模块化构造，其中，多个复合板40组合形成侧壁21、25或底壁25。形成各侧壁21、25和底壁25的复合板40可以彼此附接，如将在下文更详细地说明的。形成各侧壁21、25和底壁25的复合板40可以通过粘合剂(例如，通过胶合)固定到流体密封插入件。复合板40可以使用其它技术固定至流体密封插入件，诸如通过焊接、铆接或螺栓连接。

具有多种尺寸的变压器箱可以由具有一组或多组横向尺寸和/或厚度尺寸的预制复合板40构造。这允许为各种额定值的流体绝缘变压器构造变压器箱。

流体密封插入件30的侧部31-34和底部35的厚度小于复合板40中的每个的厚度。这允许流体密封插入件30形成为提供期望的流体密封特性的轻质组件，而期望的变压器箱的维度刚度和抗穿刺性可以由组合在变压器箱10的侧壁21、22和底壁25中的复合板40提供。

流体密封插入件30可以由通过油密封焊缝彼此连接的多个部分组成。可以容纳箱盖的顶边缘36可以通过弯曲形成侧部31-34的元件的上端形成。侧部31-34和底部35的形状必须允许复合板40与流体密封插入件30的外表面的连接。形成流体密封插入件30的组件可以通过气炬焊接或电阻焊接连接。

为了限制焊缝的数量，流体密封插入件30可以使用诸如弯曲或真空成型的成型技术由较少数量的组件制作，如将参考图5A和图5B更详细说明的。真空成型可用于获得由热塑性材料制成的流体密封插入件30，并将其用作可以低成本制造的完全密封的流体密封插入件30。

随后将复合板40定位在流体密封插入件上，从而形成即使在箱的内部被填充时也能提供刚度和抵抗性的结构。复合板40可以使用双组分环氧基胶水(例如，LoctiteEA9466)胶合到流体密封插入件。复合板40可以通过铆接、螺栓连接或焊接附接到流体密封插入件，但不限于此。

可以理解，变压器箱10提供了各种技术效果。

变压器箱10可以适于提供对箱中的内部压力的抵抗性。复合板40可以彼此附接，并且可以附接到流体密封插入件30，以承受箱10的内侧和外侧之间至少50kPa的静压差。

变压器箱10可以提供良好的抗穿刺性。由于复合板40的厚度，穿刺通常只会影响外表层(即背离流体密封插入件30的表层)。这种穿刺可以通过视觉检查来检测并且可以被修复。作为说明，可以通过用树脂或其它材料填充穿刺开口来修复该穿刺。

变压器箱10可以提供良好的耐腐蚀性。作为说明，可以在部分或整个变压器箱上施加涂层(诸如耐腐蚀涂料)。作为说明，耐腐蚀涂层可以施加到流体密封插入件30的内表面。

变压器箱10可以提供良好的抗老化性。作为说明，变压器箱可以具有至少三十年的寿命，其是电力变压器的典型生命周期。

变压器箱10可以提供良好的耐化学性。作为说明，流体密封插入件30可以防止复合板40与绝缘油接触，从而减轻或消除绝缘流体在接触复合板40时可能对复合板40产生的任何不利影响。

变压器箱10可以提供对非快速温度变化的良好抵抗性。在操作中，这种温度变化可以例如从-40℃到105℃，或者在某些情况下甚至高达140℃。

应理解，变压器箱10提供了各种附加效果，而这些附加效果通过传统变压器构造不容易实现。

作为说明，变压器箱10可以容易地组装。复合板40可以是可以使用粘合剂或其它有效接合技术附接至流体密封插入件30的预制元件。

除了提供结构刚度之外，复合板40还提供消音。通过将消音材料放置到蜂窝芯部的腔中可以进一步改善消音。

变压器箱10易于维修和修补。作为说明，诸如穿刺的损坏通常发生在复合板的外表层的局部。这种损坏可以容易地从变压器外部进行修复。

与具有完全由金属组成的实心壁的箱相比，变压器箱10的重量更轻并且提供相同的刚度。与完全由金属组成的实心壁相比，复合板40在其低重量的情况下提供了高刚度。

变压器箱10使得变压器的成本降低。作为说明，不需要将加强件连接到流体密封插入件的内表面。这允许变压器的有效部件更靠近变压器箱10定位，从而使得绝缘流体的所需体积减小。

图3是复合板40的立体图。复合板40具有通过第一粘合剂层44附接到蜂窝芯部41的第一表层42。复合板40具有通过第二粘合剂层(图3中未示出)附接至蜂窝芯部41的第二表层43。

各种材料可以用于复合板40的表层42、43和/或蜂窝芯部41。作为说明，蜂窝芯部41可以包括或者可以由以下中的至少一种形成：铝、不锈钢、

聚丙烯、聚碳酸酯，但不限于此。表层42、43可以包括或者可以由以下中的至少一种形成：铝、不锈钢、高压层压板、玻璃/环氧树脂预浸材料、玻璃纤维，但不限于此。表层42、43可以使用商业级增韧环氧树脂或改性环氧树脂膜粘合剂粘附到蜂窝芯部41。

复合板40的特性可以通过适当地选择表层的尺寸(例如，表层厚度)和/或蜂窝芯部的尺寸(例如，壁厚度、蜂窝单元的截面积和/或蜂窝单元的长度)和/或通过适当选择材料来定制。

当在变压器箱中使用时，复合板40可以具有提供所期望的附加优点的特性。可以将消音材料填充到蜂窝芯部41的腔中的至少一些中。可选地或附加地，复合板40可以包括获得变压器箱壁的所期望的电磁特性的材料，如将参考图4更详细地说明的。

图4是根据实施例的变压器10的示意侧视图。变压器10包括具有用多个复合板40形成的壁的变压器箱20、以及定位在复合板40的壳体的内表面上的流体密封插入件30。

变压器10包括定位成延伸到变压器箱20的内部容积中的有效部件11。变压器10包括在变压器箱20的内部容积内的绝缘流体，特别地绝缘油。

变压器10具有套管12。套管12布置成延伸穿过流体密封插入件30以及一个或多个复合板40。套管12可以流体密封的方式密封到流体密封插入件30。

套管12延伸穿过的复合板40可以至少在套管12附近或贯穿相应的板40包括非磁性材料或可以由非磁性材料组成。变压器特性可以因此得到改善。

复合板40可以具有各种边缘构造。复合板可以具有沿着第一边缘的第一边缘构造和沿着第二边缘的第二边缘构造，在第一边缘处第一边缘构造不与相邻的板连接(例如，与边缘36相邻的顶部边缘)，在第二边缘处第二边缘构造连接至相邻的板，并且第二边缘构造不同于第一边缘构造。

将参照图6更详细地说明可用于复合板40中的至少一些的示例性边缘构造，图6以截面图示出示例性边缘构造。通常，复合板40的第一表层42和第二表层43的尺寸设计成延伸超过蜂窝芯部41。

图5A和5B示出了可用于形成流体密封插入件30的技术。流体密封插入件30可以形成为一体单元。流体密封插入件30可以使用诸如真空抽吸的技术由诸如热塑性聚合物的热塑性材料形成。

提供其中形成有抽吸通道83的模具81、82。热塑性材料70的片材由夹具84夹持。热塑性材料70的片材被加热，并通过移动夹具84而被推靠在模具81、82上。可以通过抽吸通道83抽吸气流84，以使得热塑性材料70紧贴在模具81上，从而使流体密封插入件30成形，而不需要将单独的材料片材焊接在一起。流体密封插入件30的顶部边缘36可以以相同工艺形成。

图6A至图6F示出了复合板的示例性边缘构造。应理解，这些边缘构造仅是示例性的，并且可以使用多种其它边缘构造。

图6A示出了具有边缘构造40A的复合板40。实心构件61插置于与蜂窝芯部41相邻的第一表层42和第二表层43之间，从而提供复合板的实心边缘。

图6B示出了具有边缘构造40B的复合板40。U形构件62插置于与蜂窝芯部41相邻的第一表层42和第二表层43之间，U形构件62的腿部沿着表层42、43延伸并附接到表层42、43。

图6C示出了具有边缘构造40C的复合板40。中空的，特别地管状的，构件63插置于与蜂窝芯部41相邻的第一表层42和第二表层43之间，从而提供复合板的中空边缘。

图6D示出了具有边缘构造40D的复合板40。第一表层和第二表层邻近蜂窝芯部41形成以提供复合板的成型边缘。

图6A、6B、6C和6D的边缘构造可以提供复合板的共同制造的边缘封闭。

图6E示出了具有边缘构造40E的复合板40。U形构件66与第一表层42和第二表层43的外表面定位成重叠关系，U形构件66的腿部沿着表层42、43的外表面延伸并附接到表层42、43的外表面，边缘构造40E可以形成为后制造的边缘封闭。

图6F示出了具有边缘构造40F的复合板40。在第一表层42和第二表层43已经附接到蜂窝芯部41之后，实心构件67插置于与蜂窝芯部41相邻的第一表层42和第二表层43之间，从而提供复合板的作为后制造的边缘封闭的实心边缘。

包括流体密封插入件30的变压器箱10不需要复合板40以流体密封方式，尤其是油密封方式，彼此附接。密封通过薄壁流体密封插入件30来提供。

变压器箱10提供了可以承受相当大压力的轻质结构。变压器箱10提供良好的稳定性和抵抗性，例如抗穿刺性。复合板40可以提供额外的优点，例如，热传递特性和消音特性。作为说明，蜂窝芯部40可以用松散的填充材料，诸如沙，填充。

变压器箱10提供了一种模块化设计，该设计可以容易地适用于小型箱和大型箱。各种额定值的变压器的箱可以通过组合选自一组不同的横向尺寸和可选的厚度尺寸的复合板以及复合板材料来制造。根据本发明提供的效果，复合板40可以根据变压器额定值来选择，并且可以预先制造用于随后固定到变压器芯部框架。这允许一些尺寸的现成的复合板被储存并以模块化方式使用。可以根据变压器规格，例如，根据变压器额定值，选择要使用的复合板40的类型和数量。

将参考图7至图11描述连接相邻的复合板40的技术。尽管这些技术可用于当变压器箱10包括流体密封插入件30时将复合板40彼此固定，但是这些技术也可以在没有提供盒状流体密封插入件30时使用。在后一种情况下，油密封焊缝可以用于降低绝缘流体进入复合板40的风险。尽管复合板40可以彼此焊接，但是可以使用螺栓固定或铆接附接相邻的复合板40。

通常，接合元件50、60可以用于两个相邻的复合板40之间。接合元件50、60可插置于相邻的复合板40的蜂窝芯部41之间。接合元件50、60可适用于允许靠近接合元件50、60的表层的焊接，同时减少从焊接工艺到蜂窝芯部41粘附到复合板40的表层的区域的热传递。这允许减少胶水降解，并减轻对复合板40的蜂窝芯部41造成损坏的风险。

可以以这种方式生产相邻复合板40之间的焊缝51、52。焊缝51、52可以是油密封的。尽管连接技术在变压器箱的背景下描述，但也可以用于连接各种其它领域的复合板。

尽管示出了焊缝51、52，但是螺栓连接或铆接可以用于附接相邻的复合板40。可以通过使用油密封接合元件，使连接是油密封的。

图7示出了以共面方式延伸的复合板40。接合元件50可以包括两个支承部50a、50b，该两个支承部平行于待连接的复合板40的表层的内表面延伸，并且与该内表面邻接。接合元件50具有至少一个支柱50c，该至少一个支柱在两个支承部50a、50b之间延伸。接合元件50可以具有双T形构造。

接合元件50的长度可以等于复合板40的沿其接合复合板40的边缘的长度。

焊缝51、52形成在相邻的复合板40的第一表层和第二表层之间。焊缝51、52形成在与接合元件50的支承部50a、50b重叠的位置处，并且从蜂窝芯部41(在平行于复合板40延伸平面的方向上)偏移。

尽管图7中示出了两个复合板40，但是接合技术可以应用于多于两个复合板40。多于两个的复合板40可以布置成二维阵列，如图8所示。复合板的二维阵列包括复合板40和插置于相邻复合板的蜂窝芯部之间的多个接合元件50，使得相邻复合板的表层42、43与接合元件50重叠。焊缝51可以分别从蜂窝芯部41粘附到复合板40的表面的区域偏移。这允许减少胶水降解，并减轻对复合板40的蜂窝芯部41造成损坏的风险。

图9示出了彼此成角度延伸，特别地彼此成90°的角度延伸，的复合板40。接合元件60可以包括两个支承部60a、60b，该两个支承部平行于待连接的复合板40的表层的内表面，并且与该内表面邻接。接合元件60的两个第一支承部60a相对彼此成90°角，并且接合元件60的两个第二支承部60b相对彼此成90°角。接合元件60具有在两个支承部60a、60b之间延伸的至少一个支柱60c，例如，两个支柱60c。接合元件60的外表面可以是弯曲的，例如，呈圆柱表面部分的形状。

接合元件60的长度可以等于复合板40的沿其接合复合板40的边缘的长度。

焊缝51形成在相邻复合板40的第一表层和接合元件60之间。焊缝52形成在相邻复合板40的第二表层之间。焊缝51、52形成在与接合元件60的支承部60a、60b重叠的位置处，并且从蜂窝芯部41(在平行于复合板40延伸平面的方向上)偏移。

尽管图9中示出了两个复合板40，但是接合技术可以应用于多于两个复合板40。多于两个的复合板40可以布置成三维阵列，如图10和图11所示。多于两个的复合板40至少包括第一复合板、第二复合板和第三复合板，其中，第一复合板布置成相对于第二复合板和第三复合板中的每个成90°角，第二复合板和第三复合板布置成彼此成90°角。

复合板的三维阵列包括复合板40和插置于相邻复合板的蜂窝芯部之间的多个接合元件60，使得相邻复合板的表层42、43与接合元件60重叠。焊缝51、52可以分别从蜂窝芯部41粘附到复合板40的表面的区域偏移。这允许减少胶水降解，并减轻对复合板40的蜂窝芯部41造成损坏的风险。

在参考图7至图11描述的接合技术中，焊缝51、52从复合板40的胶合部分偏移，在胶合部分处蜂窝芯部41粘附到表层42、43。这样做是为了避免热耗散到粘合剂层或蜂窝芯部41中，这可能会影响蜂窝芯部41和表层42、43之间的结合质量并且可能对复合板40造成损坏。

如参考图7至图11所说明的，通过延长表层42、43超过蜂窝芯部41并引入中间元件50、60来实现偏移，该中间元件与表层42、43可焊接以提供连接。

可以使用诸如螺栓固定或铆接的其它接合技术。

可以形成复合板的更大的盒状结构。不同类型的接合元件50、60可以用于盒状结构的不同部分上。第一类型的接合元件50可以用于接合共面的相邻复合板，并且不同于第一类型的第二类型的接合元件60可以用于接合彼此成角度的相邻复合板。

通过接合预制复合板40可以形成封闭的、油密封盒状结构。这种类型的构造可以用作变压器箱10。多层复合板40的特性提供了足够的刚度，从而可以省略在常规变压器箱中频繁使用的内部加强筋。可以通过提供流体密封的焊缝，或通过使用单独的流体密封插入件来获得流体密封性，如本文中已经详细说明的。

各种效果与参考图7至图11说明的接合技术有关。接合方法能够通过使用附加中间元件50、60和焊接，为复合板40提供油密封连接。复合板40的特性不会受到不利影响。可以构建各种尺寸的盒状结构，包括边缘长度大于单个复合板40的边缘长度的尺寸。提供了使用复合板而更容易制造的变压器箱。使用不含加强件的箱内表面，允许有效部件更靠近箱壁定位，从而减少了箱中所需绝缘流体的量。与具有相当机械特性的传统变压器箱相比，复合板40的重量有所减轻。

根据本发明的变压器箱可以用于油绝缘变压器，但不限于此。本发明的实施例可以用于例如配电变压器。

尽管在附图和前面的描述中详细描述了本发明，但是这些描述被认为是说明性的或示例性的，而非限制性的。通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员和实践本发明的人员可以理解和实施所公开的实施例的变型。在权利要求中，用语“包括”不排除其它元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在不同的权利要求中列举特定要素或步骤的事实，并不表示这些要素或步骤的组合不能有利地使用，具体而言，任何进一步有意义的在实际的权利要求引用关系之外的权利要求的组合也应当被视为已公开。

Claims

1.一种变压器，包括：

具有箱壁(21、22、25)的箱(20)，其中，所述箱壁(21、22、25)包括具有芯部，特别地具有蜂窝芯部(41)，的复合板(40)，并且其中，所述箱(20)具有流体密封插入件(30)，其中，所述复合板(40)邻接在所述流体密封插入件(30)的外表面上。

2.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述流体密封插入件(30)是油密封的。

3.根据权利要求1或2所述的变压器，其中，所述流体密封插入件(30)的底部(35)和多个侧部(31-34)一体形成或者通过焊接彼此接合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述流体密封插入件(30)由金属制成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述流体密封插入件(30)由聚合物制成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述流体密封插入件(30)的内表面由平面组成。

7.根据权利要求6所述的变压器，其中，所述流体密封插入件(30)的内表面没有加强结构。

8.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述复合板(40)具有比所述流体密封插入件(30)大的抗弯刚度。

9.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述箱壁(21、22、25)包括底壁(25)和多个侧壁(21、22)，其中，所述底壁(25)和所述多个侧壁(21、22)中的每个分别包括至少一个所述复合板(40)。

10.根据权利要求9所述的变压器，其中，所述底壁(25)包括多个复合板(40)和/或所述多个侧壁(21、22)中的每个包括多个所述复合板(40)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述变压器包括套管(12)，并且其中，所述复合板(40)在与所述套管(12)相邻处包括非磁性材料或由非磁性材料制成。

12.根据前述权利要求中任一项所述的变压器，其中，所述复合板(40)包括在所述芯部(41)的单元中的填充物。

13.一种制造变压器箱的方法，包括：

形成流体密封插入件(30)；以及

将具有芯部，特别地具有蜂窝芯部(41)，的复合板(40)固定在所述流体密封插入件(30)上，使得所述复合板(40)邻接在所述流体密封插入件(30)的外表面上。

14.根据权利要求13所述的方法，

其中，所述流体密封插入件(30)是具有底部(35)和通过弯曲或通过真空成型形成的侧部(31-34)的一体组件，或者其中，所述流体密封插入件(30)的所述底部(35)和所述侧部(31-34)通过油密封焊缝接合。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述复合板(40)通过粘合剂固定在所述流体密封插入件(30)上。